The role of various modifiers in the compatibilisation of PP/PET blends - rheological and structural properties

• Autorzy: Zdrazilova N. , Hausnerova B. , Kitano T. , Saha P.

Warianty tytułu

PL

Rola różnych modyfikatorów w kompatybilizacji mieszanin PP/PET - charakterystyka reologiczna i strukturalna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present paper deals with structural and flow properties of polypropylene (PP) and poly(ethylene terephthalate) (PET) blends compatibilized by maleic anhydride (MA) in combination with two modifiers - epoxidized thermoplastic elastomer and silicone/acrylic-based rubber. Rheological experiments were performed at both steady and dynamic (oscillating) shear regimes at temperature 245 °C and 265 °C, i.e. below (when PET particles are not completely molten acting as soft filler) and above melting temperature of PET. Increased rheological functions are generally observed for PP/PET/MA (due to enhanced interfacial interactions), which is further improved by elastomeric modifiers. These also bring satisfactory phase structure resulting from possible reactions between functional groups of the modifier and blend components, particularly for epoxy-modified thermoplastic elastomer. From the application viewpoint, the addition of elastomeric modifiers leads to a significant increase in viscosity of PP/PET blends, which can be useful in their processing, for example in extrusion of mixed plastics wastes.

PL

Zbadano właściwości reologiczne kompatybilizowanych mieszanin polipropylen (PP)/poli(tereftalan etylenu) (PET) w stosunku masowym 80:20. Jako kompatybilizatory stosowano bezwodnik maleinowy (MA) w ilości 1 cz. mas. oraz epoksydowany termoplastyczny elastomer ("Epofriend") bądź kauczuk silikonowo-akrylanowy ("Metablen"); każdy z tych kompatybilizatorów wprowadzano w ilości 5,6 albo 13,6 cz. mas. (tabela 1). Właściwości reologiczne zarówno statyczne, jak i dynamiczne (w wariancie oscylacyjnym) określano w temp. 245 °C i 265 °C, czyli poniżej i powyżej temperatury topnienia PET (rys. 2-7, tabela 2). W układzie PP/PET/MA stwierdzono wzrost wartości funkcji reologicznych (spowodowany zwiększonym oddziaływaniem międzyfazowym) w porównaniu z mieszaniną niekompatybilizowaną; wprowadzenie modyfikatorów elastomerycznych z reguły powoduje dalsze zwiększanie tych wartości. Zaobserwowany znaczny wzrost lepkości mieszanin PP/PET spowodowany dodatkiem elastomerycznych modyfikatorów może być wykorzystywany w procesach przetwórczych, np. w przypadku wytłaczania mieszanych odpadów tworzywowych. Metodą skaningowej mikroskopii elektronowej zbadano też morfologię próbek omawianych mieszanin (rys. 1). Ustalono, że kompatybilizacja powoduje pożądaną zmianę struktury, która może być skutkiem reakcji funkcyjnych grup kompatybilizatora ze składnikami pierwotnej mieszaniny; efekt ten jest wyraźniejszy w przypadku modyfikatora "Epofriend".

Słowa kluczowe

EN

polypropylene; poly(ethylene terephthalate); blends; elastomeric compatibilizer; rheological properties; structure

PL

polipropylen; poli(tereftalan etylenu); mieszaniny elastomeryczne; kompatybilizatory; właściwości reologiczne; struktura

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 11-12
• Strony: 819--827
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Zdrazilova N.

• Tomas Bata University in Zlin, Faculty of Technology, Polymer Centre, TGM 275, 762 72 Zlin, Czech Republic

autor

Hausnerova B.

• Tomas Bata University in Zlin, Faculty of Technology, Polymer Centre, TGM 275, 762 72 Zlin, Czech Republic

autor

Kitano T.

• National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Tsukuba, 305-85-65 Ibaraki Japan

autor

Saha P.

• Tomas Bata University in Zlin, Faculty of Technology, Polymer Centre, TGM 275, 762 72 Zlin, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Utracki L. A.: "Polymer Alloys and Blends: Thermodynamics and Rheology", Hanser Publishers, Munich 1989.
• 2. Rudin A., Loucks D. A., Goldwasser J. M.: Polym. Eng. Sci. 19ąO, 20, 741.
• 3. Bataille P., Boisse S., Schreiber H. P.: Polym. Eng. Sci. 1987,27, 622.
• 4. Xanthos M., Young M. W., Biesenberger J. A: Polym. Eng. Sci. 1990,30,355.
• 5. Heino M., Kirjava J., Hietaoja P., Seppala J.: J. Appl. Polym. Sci. 1997,65,241.
• 6. Zdrazilova N., Hausnerova B., Kitano T., Saha P.: Polym. PoIym. Comp. 2003, Tl, 487.
• 7. Zdrazilova N., Hausnerova B., Kitano T., Saha P.: in press, Polym. Polym. Comp. 2004, 12 (5)
• 8. Shertukde V. V., Kale D. D.: J. Polym. Mater. 1999,16,55.
• 9. Bettini S. H. P., Agnelli J. A M.: J. Appl. Polym. Sci. 2002, 85, 2706.
• 10. Machado A v; van Duin M., Covas J. A: J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2000, 38, 3919.
• 11. Song M., Pang Y.: J. Macromol. Sci.-Physics 2001, B40, 1153.
• 12. Yoon K. H., Lee H. W., Park O. O.: J. Appl. Polym. Sci. 1998,70, 389.
• 13. Champagne M. F., Huneault M. A, Roux c, Peyrel W.: Polym. Eng. Sci. 1999,39,976.
• 14. Pietrasanta Y., Robin J. L Torres N., Boutevin B.: Macromol. Chem. Phys. 1999,200,142.
• 15. Vainio T., Hu G. H., Lambla M., Seppala J.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 63, 883.
• 16. Vainio T.: "Acta Polytechnica Scandinavica - Chemical Technology", Series No. 240, Finish Academy of Technology, Espoo 1996.
• 17. La Mantia F. P., Scaffaro R., Colletti c, Dimitrova T., Magagnini P., Paci M., Filippi S.: Macromol. Symp. 2001, 176, 265.
• 18. Jeziórska R.: Polimery 2002, 47, 414.
• 19. Casson N.: "Rheology of Disperse Systems", Pergamon Press, Oxford 1959.
• 20. Cox W. P., Merz E. H.: J. Polym. Sci. 1958,28,619.
• 21. Roscoe R.: Br. J. Appl. Phys. 1964,15,1095.
• 22. Coleman B. D., Markovitz H.: J. Appl. Phys. 1964,35,1.